- Changed FOURCC for H263.
[ffmpeg.git] / libav / avienc.c
1 /*
2  * AVI encoder.
3  * Copyright (c) 2000 Gerard Lantau.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18  */
19 #include "avformat.h"
20 #include "avi.h"
21
22 /*
23  * TODO: 
24  *  - fill all fields if non streamed (nb_frames for example)
25  */
26
27 typedef struct AVIIndex {
28     unsigned char tag[4];
29     unsigned int flags, pos, len;
30     struct AVIIndex *next;
31 } AVIIndex;
32
33 typedef struct {
34     offset_t movi_list, frames_hdr_all, frames_hdr_strm[MAX_STREAMS];
35     int audio_strm_length[MAX_STREAMS];
36     AVIIndex *first, *last;
37 } AVIContext;
38
39 offset_t start_tag(ByteIOContext *pb, char *tag)
40 {
41     put_tag(pb, tag);
42     put_le32(pb, 0);
43     return url_ftell(pb);
44 }
45
46 void end_tag(ByteIOContext *pb, offset_t start)
47 {
48     offset_t pos;
49
50     pos = url_ftell(pb);
51     url_fseek(pb, start - 4, SEEK_SET);
52     put_le32(pb, (UINT32)(pos - start));
53     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
54 }
55
56 /* Note: when encoding, the first matching tag is used, so order is
57    important if multiple tags possible for a given codec. */
58 CodecTag codec_bmp_tags[] = {
59     { CODEC_ID_H263, MKTAG('H', '2', '6', '3') },
60     { CODEC_ID_H263P, MKTAG('H', '2', '6', '3') },
61     { CODEC_ID_H263I, MKTAG('I', '2', '6', '3') }, /* intel h263 */
62     { CODEC_ID_MJPEG, MKTAG('M', 'J', 'P', 'G') },
63     { CODEC_ID_MPEG4, MKTAG('D', 'I', 'V', 'X') },
64     { CODEC_ID_MPEG4, MKTAG('d', 'i', 'v', 'x') },
65     { CODEC_ID_MPEG4, MKTAG(0x04, 0, 0, 0) }, /* some broken avi use this */
66     { CODEC_ID_MSMPEG4V3, MKTAG('D', 'I', 'V', '3') }, /* default signature when using MSMPEG4 */
67     { CODEC_ID_MSMPEG4V3, MKTAG('M', 'P', '4', '3') }, 
68     { CODEC_ID_MSMPEG4V2, MKTAG('M', 'P', '4', '2') }, 
69     { CODEC_ID_MSMPEG4V1, MKTAG('M', 'P', '4', '1') }, 
70     { 0, 0 },
71 };
72
73 unsigned int codec_get_tag(const CodecTag *tags, int id)
74 {
75     while (tags->id != 0) {
76         if (tags->id == id)
77             return tags->tag;
78         tags++;
79     }
80     return 0;
81 }
82
83 int codec_get_id(const CodecTag *tags, unsigned int tag)
84 {
85     while (tags->id != 0) {
86         if (tags->tag == tag)
87             return tags->id;
88         tags++;
89     }
90     return 0;
91 }
92
93 unsigned int codec_get_bmp_tag(int id)
94 {
95     return codec_get_tag(codec_bmp_tags, id);
96 }
97
98 /* BITMAPINFOHEADER header */
99 void put_bmp_header(ByteIOContext *pb, AVCodecContext *enc, CodecTag *tags)
100 {
101     put_le32(pb, 40); /* size */
102     put_le32(pb, enc->width);
103     put_le32(pb, enc->height);
104     put_le16(pb, 1); /* planes */
105     put_le16(pb, 24); /* depth */
106     /* compression type */
107     put_le32(pb, codec_get_tag(tags, enc->codec_id));
108     put_le32(pb, enc->width * enc->height * 3);
109     put_le32(pb, 0);
110     put_le32(pb, 0);
111     put_le32(pb, 0);
112     put_le32(pb, 0);
113 }
114
115 void parse_specific_params(AVCodecContext *stream, int *au_byterate, int *au_ssize, int *au_scale)
116 {
117     switch(stream->codec_id) {
118     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
119        *au_scale = *au_ssize = 2*stream->channels;
120        *au_byterate = *au_ssize * stream->sample_rate;
121         break;
122     case CODEC_ID_PCM_U8:
123     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
124     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
125         *au_scale = *au_ssize = stream->channels;
126         *au_byterate = *au_ssize * stream->sample_rate;
127         break;
128     case CODEC_ID_MP2:
129         *au_ssize = 1;
130         *au_scale = 1;
131         *au_byterate = stream->bit_rate / 8;
132     case CODEC_ID_MP3LAME:
133         *au_ssize = 1;
134         *au_scale = 1;
135         *au_byterate = stream->bit_rate / 8;    
136     default:
137         *au_ssize = 1;
138         *au_scale = 1; 
139         *au_byterate = stream->bit_rate / 8;
140         break;
141     }
142 }
143
144 static int avi_write_header(AVFormatContext *s)
145 {
146     AVIContext *avi;
147     ByteIOContext *pb = &s->pb;
148     int bitrate, n, i, nb_frames, au_byterate, au_ssize, au_scale;
149     AVCodecContext *stream, *video_enc;
150     offset_t list1, list2, strh, strf;
151
152     avi = malloc(sizeof(AVIContext));
153     if (!avi)
154         return -1;
155     memset(avi, 0, sizeof(AVIContext));
156     s->priv_data = avi;
157
158     put_tag(pb, "RIFF");
159     put_le32(pb, 0); /* file length */
160     put_tag(pb, "AVI ");
161
162     /* header list */
163     list1 = start_tag(pb, "LIST");
164     put_tag(pb, "hdrl");
165
166     /* avi header */
167     put_tag(pb, "avih");
168     put_le32(pb, 14 * 4);
169     bitrate = 0;
170
171     video_enc = NULL;
172     for(n=0;n<s->nb_streams;n++) {
173         stream = &s->streams[n]->codec;
174         bitrate += stream->bit_rate;
175         if (stream->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO)
176             video_enc = stream;
177     }
178     
179     if (!video_enc) {
180         free(avi);
181         return -1;
182     }
183     nb_frames = 0;
184
185     put_le32(pb, (UINT32)(INT64_C(1000000) * FRAME_RATE_BASE / video_enc->frame_rate));
186     put_le32(pb, bitrate / 8); /* XXX: not quite exact */
187     put_le32(pb, 0); /* padding */
188     put_le32(pb, AVIF_TRUSTCKTYPE | AVIF_HASINDEX | AVIF_ISINTERLEAVED); /* flags */
189     avi->frames_hdr_all = url_ftell(pb); /* remember this offset to fill later */
190     put_le32(pb, nb_frames); /* nb frames, filled later */
191     put_le32(pb, 0); /* initial frame */
192     put_le32(pb, s->nb_streams); /* nb streams */
193     put_le32(pb, 1024 * 1024); /* suggested buffer size */
194     put_le32(pb, video_enc->width);
195     put_le32(pb, video_enc->height);
196     put_le32(pb, 0); /* reserved */
197     put_le32(pb, 0); /* reserved */
198     put_le32(pb, 0); /* reserved */
199     put_le32(pb, 0); /* reserved */
200     
201     /* stream list */
202     for(i=0;i<n;i++) {
203         list2 = start_tag(pb, "LIST");
204         put_tag(pb, "strl");
205     
206         stream = &s->streams[i]->codec;
207
208         /* stream generic header */
209         strh = start_tag(pb, "strh");
210         switch(stream->codec_type) {
211         case CODEC_TYPE_VIDEO:
212             put_tag(pb, "vids");
213             put_le32(pb, codec_get_bmp_tag(stream->codec_id));
214             put_le32(pb, 0); /* flags */
215             put_le16(pb, 0); /* priority */
216             put_le16(pb, 0); /* language */
217             put_le32(pb, 0); /* initial frame */
218             put_le32(pb, 1000); /* scale */
219             put_le32(pb, (1000 * stream->frame_rate) / FRAME_RATE_BASE); /* rate */
220             put_le32(pb, 0); /* start */
221             avi->frames_hdr_strm[i] = url_ftell(pb); /* remember this offset to fill later */
222             put_le32(pb, nb_frames); /* length, XXX: fill later */
223             put_le32(pb, 1024 * 1024); /* suggested buffer size */
224             put_le32(pb, -1); /* quality */
225             put_le32(pb, stream->width * stream->height * 3); /* sample size */
226             put_le16(pb, 0);
227             put_le16(pb, 0);
228             put_le16(pb, stream->width);
229             put_le16(pb, stream->height);
230             break;
231         case CODEC_TYPE_AUDIO:
232             put_tag(pb, "auds");
233             put_le32(pb, 1); /* tag */
234             put_le32(pb, 0); /* flags */
235             put_le16(pb, 0); /* priority */
236             put_le16(pb, 0); /* language */
237             put_le32(pb, 0); /* initial frame */
238             parse_specific_params(stream, &au_byterate, &au_ssize, &au_scale);
239             put_le32(pb, au_scale); /* scale */
240             put_le32(pb, au_byterate); /* rate */
241             put_le32(pb, 0); /* start */
242             avi->frames_hdr_strm[i] = url_ftell(pb); /* remember this offset to fill later */
243             put_le32(pb, 0); /* length, XXX: filled later */
244             put_le32(pb, 12 * 1024); /* suggested buffer size */
245             put_le32(pb, -1); /* quality */
246             put_le32(pb, au_ssize); /* sample size */
247             put_le32(pb, 0);
248             put_le32(pb, 0);
249             break;
250         }
251         end_tag(pb, strh);
252
253         strf = start_tag(pb, "strf");
254         switch(stream->codec_type) {
255         case CODEC_TYPE_VIDEO:
256             put_bmp_header(pb, stream, codec_bmp_tags);
257             break;
258         case CODEC_TYPE_AUDIO:
259             if (put_wav_header(pb, stream) < 0) {
260                 free(avi);
261                 return -1;
262             }
263             break;
264         }
265         end_tag(pb, strf);
266         end_tag(pb, list2);
267     }
268
269     end_tag(pb, list1);
270     
271     avi->movi_list = start_tag(pb, "LIST");
272     avi->first = NULL;
273     avi->last = NULL;
274     put_tag(pb, "movi");
275
276     put_flush_packet(pb);
277
278     return 0;
279 }
280
281 static int avi_write_packet(AVFormatContext *s, int stream_index,
282                             UINT8 *buf, int size, int force_pts)
283 {
284     AVIContext *avi = s->priv_data;
285     ByteIOContext *pb = &s->pb;
286     AVIIndex *idx;
287     unsigned char tag[5];
288     unsigned int flags;
289     AVCodecContext *enc;
290     
291     enc = &s->streams[stream_index]->codec;
292
293     tag[0] = '0';
294     tag[1] = '0' + stream_index;
295     if (enc->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
296         tag[2] = 'd';
297         tag[3] = 'c';
298         flags = enc->key_frame ? 0x10 : 0x00;
299     } else {
300         tag[2] = 'w';
301         tag[3] = 'b';
302         flags = 0x10;
303     }
304     if (enc->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) 
305        avi->audio_strm_length[stream_index] += size;
306
307     if (!url_is_streamed(&s->pb)) {
308         idx = malloc(sizeof(AVIIndex));
309         memcpy(idx->tag, tag, 4);
310         idx->flags = flags;
311         idx->pos = url_ftell(pb) - avi->movi_list;
312         idx->len = size;
313         idx->next = NULL;
314         if (!avi->last)
315             avi->first = idx;
316         else
317             avi->last->next = idx;
318         avi->last = idx;
319     }
320     
321     put_buffer(pb, tag, 4);
322     put_le32(pb, size);
323     put_buffer(pb, buf, size);
324     if (size & 1)
325         put_byte(pb, 0);
326
327     put_flush_packet(pb);
328     return 0;
329 }
330
331 static int avi_write_trailer(AVFormatContext *s)
332 {
333     ByteIOContext *pb = &s->pb;
334     AVIContext *avi = s->priv_data;
335     offset_t file_size, idx_chunk;
336     int n, nb_frames, au_byterate, au_ssize, au_scale;
337     AVCodecContext *stream;
338     AVIIndex *idx;
339
340     if (!url_is_streamed(&s->pb)) {
341         end_tag(pb, avi->movi_list);
342
343         idx_chunk = start_tag(pb, "idx1");
344         idx = avi->first;
345         while (idx != NULL) {
346             put_buffer(pb, idx->tag, 4);
347             put_le32(pb, idx->flags);
348             put_le32(pb, idx->pos);
349             put_le32(pb, idx->len);
350             idx = idx->next;
351         }
352         end_tag(pb, idx_chunk);
353         
354         /* update file size */
355         file_size = url_ftell(pb);
356         url_fseek(pb, 4, SEEK_SET);
357         put_le32(pb, (UINT32)(file_size - 8));
358
359         /* Fill in frame/sample counters */
360         nb_frames = 0;
361         for(n=0;n<s->nb_streams;n++) {
362             if (avi->frames_hdr_strm[n] != 0) {
363                 stream = &s->streams[n]->codec;
364                 url_fseek(pb, avi->frames_hdr_strm[n], SEEK_SET);
365                 if (stream->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
366                     put_le32(pb, stream->frame_number); 
367                     if (nb_frames < stream->frame_number)
368                         nb_frames = stream->frame_number;
369                 } else {
370                     if (stream->codec_id == CODEC_ID_MP2 || stream->codec_id == CODEC_ID_MP3LAME) {
371                         put_le32(pb, stream->frame_number);
372                         nb_frames += stream->frame_number;
373                     } else {
374                         parse_specific_params(stream, &au_byterate, &au_ssize, &au_scale);
375                         put_le32(pb, avi->audio_strm_length[n] / au_ssize);
376                     }
377                 }
378             }
379        }
380        if (avi->frames_hdr_all != 0) {
381            url_fseek(pb, avi->frames_hdr_all, SEEK_SET);
382            put_le32(pb, nb_frames); 
383        }
384         url_fseek(pb, file_size, SEEK_SET);
385     }
386     put_flush_packet(pb);
387
388     free(avi);
389     return 0;
390 }
391
392 AVFormat avi_format = {
393     "avi",
394     "avi format",
395     "video/x-msvideo",
396     "avi",
397     CODEC_ID_MP2,
398     CODEC_ID_MSMPEG4,
399     avi_write_header,
400     avi_write_packet,
401     avi_write_trailer,
402
403     avi_read_header,
404     avi_read_packet,
405     avi_read_close,
406 };